• 제목/요약/키워드: nitrate reductase (NR)

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Nitrogenase Derepression and Associated Metabolism in a Microaerophilic Cyanobacterium, Plectonema boryanum

  • Pandey, Kapil Deo;Sukla, Sarkar;Naz, Shaheen;Smita, Chaturvedi;Ajaikumar, Kashyap
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권2호
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    • pp.179-185
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    • 2001
  • Nitrate grown cells of cyanobacterium Plectonema boryanum, transferred to nitrogen stress, evolved nitrogenase catalyzed $H_2$ under microaerophilic condition. Nitrogen ($N_2$) in gs phase, low light intensity, and reducing substances in incubation phase stimulated $N_2$fixation ($H_2\;evolution$). Cyanobacterium grew slowly under microaerobic condition with a low intracellular ammonia pool. Nitrogen sources (${NO_3}^-,{NH_4}^+,\;and\;CH_3NH_3$) inhibited nitrogenase and glutamine synthetase (GS) transferase activity, and methylamine behaved like an ammonical nitrogen source. Depletion of molybdenum (Mo) and addition of tungsten (W) in the incubation medium inhibited $H_2$ evolution, Cyanobacterium was able to take up nitrate and expressed nitrate reductase (NR) activity under microaerophilic condition at an extremely slow rate.

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개미취, 감국 및 털머위 생육에 미치는 양액내 질소원의 영향 (Effects of Nitrogen Form of Nutrient Solution on the Growth of Aster tataricus, Chrysanthemum boreale, and Farfugium japonicum)

  • 조연희;박은아;장매희
    • 원예과학기술지
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    • 제18권1호
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    • pp.14-17
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    • 2000
  • 개미취, 감국, 털머위의 양액재배시 질소원의 종류별 생육특성을 조사하기 위하여 배양액의 질소를 $NH_4-N$$NO_3-N$ 단용, $NH_4-N$$NO_3-N$을 1:1로 혼용하여 처리하였다. 털머위는 $NH_4-N$$NO_3-N$의 혼용처리와 $NO_3-N$ 단용처리에서 생육이 우수하고 생체중도 높았다. 개미취와 감국은 $NO_3-N$ 단용 처리에서 생육이 양호하였고, 지상부와 지하부의 생체중이 증가하였다. 질산환원효소(NR) 활성은 세 작물 모두 $NO_3-N$ 단용 처리에서 높았으며, 식물체내 엽록소와 질산염의 함량도 $NO_3-N$ 처리구에서 높았다.

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질소, 인산, 칼륨시비에 따른 오이의 자외선 감수성 변화 (Effect of Fertilization of UV-B Sensitivity of Cucumber Plant)

  • 배공영;이용범;박소홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.227-232
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    • 1997
  • UV-B 조사에 의한 오이의 생장 및 생리 기능에 미치는 영향을 조사하기 위하여 비료처리에 의한 오이 제1 엽의 UV-B의 영향을 조사하였다. UV-B 조사에 의한 가시장해는 처리 1주일부터 나타났으나 생장 저해 현상은 볼 수 없었다. 그러나 UV-B 조사에 의한 생장 저해 현상은 비료 첨가에 의해 나타났으며 가장 큰 저해 효과는 질소 시용에 의해 나타났다. 이 결과는 UV-B가 질소대사에 관여하고 있음을 시사한다. 따라서 질소대사에 관여하고 있는 주 효소인 질산 환원효소 활성을 조사한 결과 UV-B 조사 7일째에 비료 처리구에서 현저히 증가하는 경향을 나타냈다. 또한 UV-B 조사에 의한 엽면적의 생장감소는 세포의 신장, 분열 생장에 관여하고 있는 식물호르몬 활성에 영향을 미치는 것으로 보여 오이의 제 1엽에서의 BA 처리에 의한 사이토카이닌의 감수성을 조사했다. UV-B 조사에 의한 사이토카이닌의 감수성은 UV-B를 조사하지 않은 구에 비해 억제되었다. 이 결과에 의해 UV-B 조사가 식물 생장에 관여하고 있는 사이토카이닌의 활성을 억제시켜 엽면적의 감소가 발생된 것으로 생각되었다.

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탄광 폐석지내 자생 수종의 생리적 피해 및 내성 (Physiological Tolerance of Native Tree Species in Abandoned Coal Mine Spoils)

  • 이재천;한심희;장석성;김판기;허재선;염규진
    • 한국농림기상학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.172-178
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    • 2003
  • 본 연구는 폐석지의 성공적인 식생 복원을 위하여 자생 수종을 대상으로 피해 수준을 평가하고, 내성 특성을 구명하고자 실시하였다. 연구 조사지는 강원도 태백시 소도동과 싸리재에 위치한 폐석지를 대상으로 하였으며, 이미 선발한 거제수나무와 박달나무의 잎을 채취하여 NR 활성, MDA와 $H_2O$$_2$ 함량, SOD 활성, 탄수화물 함량을 분석하였다. 폐석지 내 수목들은 폐석지 주변 산림 내 수목들 보다 MDA함량과 $H_2O$$_2$ 함량이 높아 폐석지 내 부적당한 환경 요인에 영향을 받고 있음을 보여 주었다. 또한 낮은 NR 활성은 폐석지 내 질소원의 부족을 간접적으로 나타냈으며, 폐석지내 수목의 잎에서 항산화 효소인 SOD의 활성 증가가 나타나지 않은 것으로 보아 스트레스에 대한 내성 기능이 적절하게 작용하지 못하고 있음을 알 수 있었다. 특히 포도당의 감소와 전분의 증가는 탄수화물 대사가 부적당한 환경 요인에 의해 저해되고 있음을 보여 주었다. 결론적으로 폐석지 토양 내 낮은 질소함량은 스트레스에 대한 수목의 내성 발현에 도움을 주지 못하여 수목의 피해가 증가한 것으로 판단된다. 따라서 폐석지 내 수목의 피해를 막고 스트레스에 대한 내성을 증가시키기 위해서는 각종 대사의 에너지원으로 이용되는 양료 공급이 절실히 요구된다.

Cell-meditated studies on blooming and growth of potentially ichthyotoxic Cochlodinium polykrikoides(Dinophyceae)

  • Cho, Eun-Seob
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.187-188
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    • 2007
  • The fluctuations of biochemical and molecular activities III the harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides, depending on water temperatures, were studied. In genomic DNA concentration, a similar value of 0.6 was shown at $12^{\circ}C$ and $15^{\circ}C$, but significantly increasing DNA from $18^{\circ}C$ (p<0.05), with a maximum of 1.8 at $24^{\circ}C$. After$24^{\circ}C$, the DNA significantly decreased to 0.6. Likely, the concentrations of RNA and total protein were at their highest values of 1.7 and 0.07 g $mL^1$ at $24^{\circ}C$, respectively. In contrast to ONA, RNA and total protein began to increase at $15^{\circ}C$. Oxygen availability between lower and higher temperatures was significantly different and increased from $18^{\circ}C$ according to light intensity, regardless of wavelengths (p<0.05). At $24^{\circ}C$, the highest value of the maximum electron transport rate (ETRmax), ranging from 537.9 (Ch 1) to 602.5 mol electrons $g^{-1}$ Ch1 a $s^{-1}$ (Ch 4), was also shown. Nitrate reductase (NR) and ATPase activities were at their highest values of 0.11 mol $NO_2^-g^{-1}$ Ch1 a $h^{-1}$ and 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ $at^2$ $4^{\circ}C$, respectively. When the cells cultured at $15^{\circ}C$, NR and ATPase activities significantly increased compared to $12^{\circ}C$ (p<0.05). In an analysis of CHN, the concentration of C and N also significantly increased (p<0.05). However, at $27^{\circ}C$, most of the molecular and biochemical movements were much lower, compared to $24^{\circ}C$. These results suggest that C. polykrikoides is very sensitive biochemical and molecular activities depending on water temperatures. Possibly, it is desirable to estimate at $18^{\circ}C$ the initiation of the massive blooming development of C. polykrikoides. In nature, it will be very difficult to maintain the massive blooms after $24^{\circ}C$ because of the possibility of significantly decreasing the molecular movement and activity of C. polykrikoides.

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담배(N. tabacum)와 N. glutinosa 종간 원형질체 융합식물의 생성 (Somatic Hybrids by Electro-Protoplast Fusion between N. tabacum and N. glutinosa)

  • 김준철;최성진
    • KSBB Journal
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    • 제5권2호
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    • pp.175-182
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    • 1990
  • N. tabacum $NR^-/SR^+$과 N. glutinosa의 엽육세포로부터 원형질체를 분리하여 전기적으로 융합 및 배양하였으며 AAPI 9M 배지에서 이 원형질체의 plating effici-ency는 30~35%였다. 분열 중인 소형 세포괴는 1.2mg / ml의 streptomycin이 포함된 $MSNO_3$배지에 치상하여 계속 분열을 유지하는 녹색 칼루스 계통을 선발하였다. 이 녹색 칼루스 계통에서 유래된 4계통의 식물들은 꽃의 형태, 화관의 길이와 염신의 모양에서 양쪽 모식물체의 중간형을 보였고, 엽조직의 peroxidase와 esterase의 isozyme분석에서도 양쪽 모식물체의 특성을 부분적으로 함께 나타냈으며 또한 결실되거나 새로운 isozyme band도 보였다. 이 융합체 추정계통들의 염색체 분석에서 L22계통에서 2n=66, L44계통에서 2n=54개가 조사되어 N.tabacum(2n=48)과 N.glutinosa(2n=24)의 융합체는 염색체의 부분적 감소현상을 보였다.

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Chronic Toxicity of the Triazole Fungicide Tebuconazole on a Heterocystous, Nitrogen-Fixing Rice Paddy Field Cyanobacterium, Westiellopsis prolifica Janet

  • Nirmal Kumar, J.I.;Bora, Anubhuti;Amb, Manmeet Kaur
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권7호
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    • pp.1134-1139
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    • 2010
  • This study explored the chronic effects of different doses of the triazole fungicide tebuconazole on the growth, and metabolic and enzymatic functions of the filamentous paddy field cyanobacterium, Westiellopsis prolifica Janet. The growth of the cyanobacterium was determined by an estimation of the change in pigment contents. Chlorophyll-a, carotenoids, and accessory pigments such as phycocyanin, allophycocyanin, and phycoerythrin were shown to decline over a 16-day period by a factor of 92%, 93%, 83%, 95%, and 100%, respectively, with increasing doses of the fungicide. Metabolic and enzymatic activities were also adversely affected. Over the 16 days, a gradual rise in total phenol content was recorded when Westiellopsis prolifica Janet was treated with 60 ppm of the fungicide, despite the reduction in carbohydrates, proteins, and amino acids by 96%, 92%, and 90%, respectively. Moreover, the enzymes nitrate reductase (NR), glutamine synthetase (GS), and succinate dehydrogenase (SDH) also registered reductions of 93%, 90%, and 98%, respectively. This study indicates that tebuconazole, although an important fungicide used extensively in rice fields, exhibits an inhibitory effect on the growth and metabolic activities of Westiellopsis prolifica Janet and hence possibly on other varieties as well.

Effect of SO2 - NO2 fumigation on wooden tree seedlings in open top chamber system

  • Katiyar, Vinita
    • Advances in environmental research
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    • 제3권4호
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    • pp.355-365
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    • 2014
  • The present study has been performed on one year old tree saplings of Azadirachta indica (L.), Cassia siamea (L.), Dalbergia sissoo (Roxb.), Eucalyptus rostrata (L.), Mangifera indica (L.) and Schyzygium cumini (L.) in order to assess the effect of exposure of $SO_2-NO_2$, alone and combination of two gases. Tree saplings have been exposed to an average of $495{\mu}g\;m^{-3}$ $SO_2$ and $105{\mu}g\;m^{-3}$ $NO_2$ for 40 d at the rate of $4hd^{-1}$ during 10:00 am to 01:00 pm in OTC. Total chlorophyll, specific leaf area (SLA), nitrate reductase (NR) activity, foliar protein, free proline content and free amino acids (AAs) of foliage have been the plant parameters, taken into consideration to evaluate the effect of gaseous exposure. Exposure of two gases has caused reduction in total chlorophyll content (P < 0.05, 0.01). Physiological and biochemical process has been seemed to be altered noticeable due to the combined effect of $SO_2+NO_2$ followed by $SO_2$ alone (P < 0.05, 0.01). $NO_2$ mediated stress has produced, stimulatory and inhibitory responses in tree saplings. Results reveal that tree saplings have been attempted to absorb the $NO_2$ through N assimilation pathway. E. rostrata, C. siamea have been emerged as moderate tolerant to $SO_2$ mediated stress followed by A. indica. Response pattern of S. cumini, M. indica and D. sissoo set them as good indicators of $SO_2-NO_2$ exposure. Effects of two gases on tree saplings have been found to be synergistic.

In vitro Conidial Germination and Mycelial Growth of Fusarium oxysporum f. sp. fragariae Coordinated by Hydrogen Peroxideand Nitric Oxide-signalling

  • Do, Yu Jin;Kim, Do Hyeon;Jo, Myung Sung;Kang, Dong Gi;Lee, Sang Woo;Kim, Jin-Won;Hong, Jeum Kyu
    • 한국균학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.219-232
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    • 2019
  • Chemicals related to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) and nitric oxide (NO) generations were exogenously applied to Fusarium oxysporum f. sp. fragariae (Fof) causing Fusarium wilt disease in strawberry plants, and regulations of in vitro conidial germination and mycelial growth of the fungus by the chemical treatments were evaluated. $H_2O_2$ drastically reduced the conidial germination of Fof in a dose-dependent manner, and treatment with 3-amino-1,2,4-triazole (3-AT) catalase inhibitor also led to dose-dependent inhibition of conidial germination but relatively moderately. Gradual decreases in mycelial growth of Fof were found by high concentrations of $H_2O_2$, whilst exogenous 3-AT slightly increased the mycelial growth. Increasing sodium nitroprusside (SNP) NO donor, $N^G$-nitro-l-arginine methyl ester (L-NAME) NO synthase (NOS)-inhibitor and tungstate nitrate reductase (NR) inhibitor led to dose-dependent reductions in conidial germination of Fof in quite different levels. SNP conversely increased the mycelial growth but increasing L-NAME moderately decreased the mycelial growth. Tungstate strongly enhanced mycelial growth. Differentially regulated in vitro mycelial growths of Fof were demonstrated by SNP, L-NAME and tungstate with or without $H_2O_2$ supplement. Superoxide anion production was also regulated during the mycelial growth of Fof by nitric oxide. These results show that $H_2O_2$ and NO-associated enzymes can be suggested as fungal growth regulators of Fof as well as eco-friendly disease-managing agents in strawberry production fields.

수온에 따른 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물의 세포생리 변화 (Dependence of Sub-Cellular Activities of the Blooming and Harmful Dinoflagellate Cochlodinium Polykrikoides on Temperature)

  • 조은섭
    • 생명과학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.1194-1201
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    • 2008
  • 본 연구는 유해성 Cochlodinium polykrikoides 적조생물을 대상으로 수온변화에 따른 세포 생화학적 및 생리 활성도를 측정했다. Genomic DNA 함량은 $12^{\circ}C$$15^{\circ}C$에서 거의 비슷한 0.6을 보였으나, $18^{\circ}C$부터 급격히 높아져서 $24^{\circ}C$ 최고 1.8를 나타내었다. RNA와 total protein도 $24^{\circ}C$에 가장 높은 1.7과 0.07 ${\mu}g$ $ml^{-1}$으로 나타났다. 광합성량도 수온에 따른 큰 변화를 보였다. 빛의 파장에 관계없이 $18^{\circ}C$ 이상에서 현저히 높은 값을 보였다. $24^{\circ}C$ $ETR_{max}$ Ch1-Ch4까지의 범위는 537.9에서 602.5 ${\mu}mol$ electrons $g^{-1}$ Chl ${\alpha}s^{-1}$ 나타났다. Nitrate reductase와 ATPase 효소 활성도는 $24^{\circ}C$에서 각각 0.11 ${\mu}mol$ $NO_{2}^{-}$ ${\mu}g^{-1}$ Chl ${\alpha}h^{-1}$ , 0.78 pmol 100 $mg^{-1}$ 나타났다. CHN 분석에서도 수온에 따라 C, H, N의 함량이 현저하게 상이했다. $27^{\circ}C$ 배양시 $24^{\circ}C$에 비하여 대부분의 세포생리물질이 낮게 보였다. 따라서 C. polykrikoides는 수온 변화에 대하여 세포대사물질의 함량이 많은 차이를 볼 수 있어서 초기 적조 발생 조건은 $18^{\circ}C$로 추측된다. 본 실험의 결과로 $24^{\circ}C$ 이상이 되면 C. polykrikoides 대번식은 세포 내 생리물질의 현저한 저하로 형성되기가 어려울 것으로 보인다.